完整版二级公路路线设计毕业设计.docx
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完整版二级公路路线设计毕业设计
摘要
本设计为某山岭地区二级公路路线设计,设计车速为60Km/h,采用双向两车道形式,无中央分隔带。
本次设计充分考虑地形、地质、地物、水文等自然条件,并根据设计任务书的要求及公路的相关规范的规定,在老师的指导下完成设计。
本设计的内容有:
平面、纵断面和横断面设计。
平面线形设计包括资料整理与平面定线,平曲线要素确定,加宽与主要点的桩号及坐标计算;纵断面设计包括地面高程、设计高程、填挖深度和竖曲线要素,填挖高与路基边线高程计算;横断面设计包括确定标准横断面,绘出每桩横断面图;整个设计过程严格按照国家有关规范进行。
该说明书主要内容为:
平面定线、平面线形设计、纵断面线形设计、平纵面线形的组合设计、路基横断面设计、结语,谢辞和主要参考文献等。
关键词:
道路等级;选线;平面线设计;纵断面设计;横断面设计。
ABSTRACT
Thisdesignisaboutaroadofsecondgradinthemountainarea,Designingspeedis60km/h.Itisatwo-lanetwo-wayroad,nocentralseparatebelt.Thedesignfullyconsidertheterrain,geology,terrain,hydrologyandothernaturalconditions,accordingtotherelevantspecificationsanddesignrequirementsofthetaskofhighway,completedthedesignundertheguidanceoftheteacher.
Thedesignincludes:
plane,longitudinalsectionandcrosssectiondesign.Theplanelineardesignincludesthedataplanealignment,certainelementsofhorizontalcurvecalculationandthemainpoints,wideningpilenumberandcoordinate;longitudinalsectiondesignincludingelevation,designelevation,thedepthofcuttofillandverticalcurveelements,fillandexcavationheightandroadbedsideelevationcalculation;cross-sectionaldesignincludingthedeterminationofstandardsection,draweachpilesections;theentiredesignprocess,instrictaccordancewiththerelevantstandardsofthestate.Thismanualmainlycontents:
horizontalalignment,horizontalalignmentdesign,profilealignmentdesign,horizontalandverticalalignmentdesign,thecross-sectionaldesign,theconclusion,thanksandmainreferences.
Keywords:
roadgrade,routeselection,verticaldesign,horizontaldesign,cross-sectionaldesign.
1.绪论
1.1选题背景
1.1.1道路运输概述
道路运输是交通运输的重要组成部分,为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施。
它以自己活动的广泛型和激动灵活性,神人到社会生活的各个方面:
政治、经济、军事、文化教育以及人们的日常生活等。
因此,它对于经济和生活的社会的发展起着重要的保障和促进作用。
道路是一条带状的空间三维结构物,它涉及人、车、路和环境等诸多因素的影响和约束。
道路安全特性、驾驶者的心理状态与公路的几何设计都有着密切的关系。
设计出技术先进、方案合理、坚固耐用、经济节约的道路,在道路路建设中尤为重要。
1.1.2我国道路发展情况
新中国成立后,特别是改革开发以来,我国公路建设取得了巨大成绩,但是与国际上发达国家相比,差距仍然很大;与国内其他工业相比,仍相对滞后,远不能满足新形式下对公路运输的要求。
归纳起来,还存在如下几方面的问题:
1.公路数量少,通达深度不够;
2.公路网等级低,高等级公路少,公路质量差,标准低;
3.发展不平衡,通行能力差,服务水平低。
由于我国公路总量仍然偏少。
今后很长一段时间还必须坚持提高公路质量,等级与加大公路密度并重的原则,积极新建公路,沟通断头桥,加速国道主干线高速公路网建设与旧公路的技术改造。
运输工具向专业化方向发展,运输服务向高效优质发展。
我国正处在公路建设蓬勃发展期,二级公路作为联系城镇与乡村之间的政治、经济、文化的主要通道,其重要性越来越明显。
2004年交通部提出了重要的设计理念:
坚持“以人为本”的指导思想,重视公路交通安全问题,加强公路交通安全性评价,以提高公路交通安全水平。
本次毕业设计要求在老指导师给定的地形图上设计一条二级公路。
要求我们充分应用所学专业理论,理论联系实际,运用公路有关技术标准及定额,进行道路选线设计和技术分析;培养和训练我们的专业设计能力、独立解决综合问题的能力和计算机应用能力,使我们在毕业前熟悉道路路线设计的方法和设计过程,并了解路基、路面、支挡防护等道路构造设施的设计过程,为将来从事道路工程建设项目的设计施工奠定基础。
1.2本设计基本情况
1、本次毕业设计要求在指导老师给定的1:
2000的地形图上设计一条60km/h的二级公路。
该公路道路断面为双向2车道,无中央隔离,一条车道宽度3.75米,硬路肩2米,土路肩0.75米。
并参照相关规范设计边沟、排水沟、截水沟、边坡。
2、根据老师提供的地形图和道路起终点在地形图上进行选线设计、确定线形方案;论述确定公路等级的原则和依据,技术指标、指标的选取与验算,路线方案的说明与比选。
3、按照相关国家规范进行公路平、纵、横设计;路线设计;平面、纵断面、横断面设计的考虑因素,技术标准的选用,路基土石方和防护工程的工程数量。
2.路线平面设计
2.1二级公路选线原则
该地区为山岭地区,地形复杂,路线平纵横三方面都受到约束。
选线应符合以下原则:
充分利用有利地形、地势,尽量回避不利地带,正确运用技术标准,从行车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼,对路线与地形的配合加以研究,做好路线平、纵、横三方面的结合,力求平面短捷舒顺,纵断面平缓、均匀,横断面稳定、经济。
相关技术指标如下表。
表2—1二级公路相关技术指标表
2.2选线
由老师给定的地形图可以看出该地区是山岭地区。
该段地势较复杂,地形变化很大,使得路线在平、纵、横三方面都受到很大的限制。
在设计的过程中应尽量满足技术指标。
对于山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主导。
对于平原微丘区域,即地形平坦、地面自然坡度较小、纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主导。
选线过程:
1.首先根据老师给定的起、中、终点位置,分析其直线距离和所需的展线长度,以及地形图上的地形地貌及相关的设计资料,初步拟定路线的基本走向;
2.对于山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主导。
对于平原微丘区域,即地形平坦、地面自然坡度较小、纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主导。
根据地形、地貌、地质、农田等分布情况,选择地势平缓山坡顺直的地带,拟定路线各种可行方案。
如沿线房屋、农田等地点要重点控制,然后连接控制点,初步完成路线布局;
3.本着方便城镇出入,少占田地,路线短,填挖少且平衡的原则。
在满足技术标准的前提下,充分考虑平、纵、横配合,最终确定出道路中线的交点,综合考虑平面线形设计的要求,穿线交点,具体定出路线位置。
2.3定线
图2—1线形图
2.3.1路线简介
路线基本情况如下:
全长:
2612.146m。
交点:
6个。
起终点桩号:
K0+000.000(起点),K2+612.146(终点)
交点桩号:
K0+091.156、K0+454.148、K0+695.636、K0+873.139、K1+126.856、K1+834.635。
圆曲线半径:
369.165m、137.371m、130m、404.379m、176.132m、200m。
缓和曲线长度:
50m、50m、50m、50m、50m、50m。
2.3.2带缓和曲线的圆曲线计算
取JD6,其相关要素数据:
桩号:
K1+834.635
圆曲线:
R=200m;=218.365
①缓和曲线长度:
依照标准取缓和曲线
②带有缓和曲线的平曲线计算公式
切线长:
曲线总长:
外距:
切曲差:
内移值:
切线增值:
由以上公式计算得到:
E=56.009;L=318.365;T=184.148;J=49.931
主点桩号计算公式
③曲线主点桩号:
K1+834.635-184.148=K1+650.487
=K1+650.487+50=K1+700.487
=K1+700.487+218.365=K1+918.852
=K1+918.852+50=K1+968.852
QZ=HZ-L/2=K1+968.852-318.365/2=K1+809.669
=K1+809.669+49.931/2=K1+834.635
以上计算无误,并与软件计算值相同。
2.3.3曲线上整20米桩号的坐标计算
1、选取圆曲线2相关要素数据如下:
JD6(34066.6329,51111.1586),T=184.148m,
交点相邻直线的方位角分别为A1=229和A2=126。
则ZH点坐标:
XzH=XJD+Tcos(A1+180)
=34066.6329+184.148cos(100+180)=33927.8290
YzH=YJD+Tsin(A1+180)
=51111.1586+184.148sin(100+180)=50990.1464
则HZ点坐标:
XzH=XJD+TcosA2
=34066.6329+184.148cos262.6=34215.9921
YzH=YJD+TsinA2
=50613.3084+184.148sin262.6=51003.4444
其中:
XJD为交点的横坐标;
YJD为交点的纵坐标;
A1为ZH点所在直线的方向角;
A2为HZ点所在直线的方向角;
T为切线长,L为直线上加桩号里,ZH、HZ表示曲线起、终点里程。
2、圆曲线内整桩20坐标计算
曲线上任意点的切线横距X=L-L3/40R2Ls2
式中:
L-缓和曲线上任意点至ZH(或HZ)点的曲线长;
Ls-缓和曲线长度。
圆曲线(HY~YH)内整桩20坐标,在这计算K1+800的坐标
X=XHY+2Rcos[(A1+ξ90(+Ls)/πR]c
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